• 터널과지하공간
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• 제12권2호
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• pp.92-98
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• 2002

본 연구에서는 제트팬이 설치된 터널에서 화재발생시 연기의 거동을 해석하기 위하여 축소실험을 실시하였다. Froude 상사를 사용하여 1/20로 축소된 모형터널에서 실험을 실시하였으며 가연물질로는 휘발유를 사용하였다. 지름이 6.6∼ 12.5 cm의 화원을 사용하였으며 발열량은 7.714∼4.77 kW이다. 2.5 kW이하의 화재시 팬을 가동함으로 인하여 역기류가 팬 상류 약 40cm 이상 감소하였으며 팬 하류에서는 효과적으로 연기를 제어하였다. 팬 상류에서는 팬을 가동하지 않은 경우에 비해 연층은 하강하고 온도는 감소하였으나 터널 하부에서는 온도가 증가하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.121-126
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• 2001

In this study, reduced-scale experiments were conducted to understand smoke movements in tunnel fires with the natural ventilation. The 1/20 scale experiments were conducted under the Froude scaling since the smoke movement in tunnels is governed by buoyancy force. Six cases of experiments(pool diameter is 6.5cm, 7.3cm, 8.3cm, 10cm, l2.5cm and l5.4cm), in which vertical vents positioned 1m from the fire source symmetrically, were conducted in order to evaluate the effect of the vent on smoke movement. In case of heat release rate under 2MW, smoke front reached to the tunnel exit about 20 see delayed with ventilation and the smoke velocity was proportional to the power of the heat release rate. Temperature after the vent was lower than without vent. In case of l5.4cm pool, the temperature difference was about $50^{\circ}C$. It was confirmed that the thickness of smoke layer was maintained uniformly under the 35% height of tunnel through the visualized smoke flow by a laser sheet and the digital camcoder.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제37권6호
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• pp.39-49
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• 2017

Pool boiling, one of the key thermal-hydraulics phenomena, has been widely studied for improving heat transfer efficiencies and safety of nuclear power plants, refrigerating systems, solar-collector heat pipes, and other facilities and equipments. In the present study, the critical heat flux (CHF) and heat-transfer coefficients were tested under the pool-boiling state using graphene M-5 and M-15 nanofluids as well as oxidized graphene M-5 nanofluid. The results showed that the highest CHF increase for both graphene M-5 and M-15 was at the 0.01% volume fraction and, moreover, that the CHF-increase ratio for small-diameter graphene M-5 was higher than that for large-diameter graphene M-15. Also at the 0.01% volume fraction, the oxidized graphene M-5 nanofluid showed a 41.82%-higher CHF-increase ratio and a 26.7%-higher heat-transfer coefficient relative to the same nanofluid without oxidation treatment at the excess temperature where the CHF of distilled water occurs.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권5호
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• pp.459-470
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• 2012

From the PSA point of view, the Fukushima accident of Japan in 2011 reveals some issues to be re-considered and/or improved in the PSA such as the limited scope of the PSA, site risk, etc. KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute) has performed researches on the development of an integrated risk assessment framework related to some issues arisen after the Fukushima accident. This framework can cover the internal PSA model and external PSA models (fire, flooding, and seismic PSA models) in the full power and the low power-shutdown modes. This framework also integrates level 1, 2 and 3 PSA to quantify the risk of nuclear facilities more efficiently and consistently. We expect that this framework will be helpful to resolve the issue regarding the limited scope of PSA and to reduce some inconsistencies that might exist between (1) the internal and external PSA, and (2) full power mode PSA and low power-shutdown PSA models. In addition, KAERI is starting researches related to the extreme external events, the risk assessment of spent fuel pool, and the site risk. These emerging issues will be incorporated into the integrated risk assessment framework. In this paper the integrated risk assessment framework and the research activities on the emerging issues are outlined.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.17-23
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• 2018

본 연구에서는 Buckingham 파이 정리를 이용하여 구획 공간에서 화재가 발생한 경우 벽면을 구성하는 재료의 열전도 계수와 내부 온도의 상관관계에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해서 기존 무차원 변수의 주요 인자를 고려하여 발열량, 열전도계수, 구획공간의 체적, 벽면 두께 그리고 대류 열전달 계수의 관계를 분석하였다. 또한, 발열량에 대한 화염에서의 최대 온도 그리고 벽면의 온도를 산출하기 위해서 내화보드를 사용하여 ISO 9705 룸 코너 시험기(Room Corner Tester)의 1/6 크기를 갖는 축소 규모의 구조물을 제작하였으며, 10 cm, 15 cm 그리고 20 cm인 정사각형 화원에 대해서 가솔린 화재실험을 수행하여 국부 지점의 산소 농도와 화염에서의 온도분포를 측정하였다. 그 결과 대류 열전달 계수와 열전도 계수의 변화에 따라서 외벽에서의 온도가 증가하는 조건을 제시하였으며, 발열량 변화에 대한 Buckingham 파이의 무차원 경험식을 도출하였다. 본 연구 결과는 구획 공간에서 외벽 형상 및 열전도 계수의 변화를 고려한 화재 현상을 연구하기 위한 기초 자료의 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.57-73
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• 2004

Pilot LNG Tank에서 LNG가 누출되어 화재가 발생할 경우의 정량적 안전성 평가를 고장수목법을 이용하여 4가지 형태의 주요 시나리오를 도출하고 이에 대한 분석을 수행하였다. 첫째 방출관에서 누출할 경우에 특정 Low Flammable Limit(LFL)반경은 형성하지 않았으며, 둘째는 탱크파손으로 인한 LNG 유출이라는 최악의 시나리오 분석을 수행하였고, 그 결과를 살펴보면 총 누출량이 같더라도 시간에 따라 여러 가지 확산범위가 나타남을 확인할 수 있었다. 셋째는 inlet/outlet파이프의 손상으로 인한 누출로 10달과 타분 두 경우에 대해 분석하였으나, 각각의 경우 LFL의 반경은 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서, 이와 같은 LNG누출 사고의 경우 초기 방출량의 크기가 확산의 주요 인자임을 알 수 있었다. 넷째는 방류둑에서 LNG배관이 파손될 경우 LFL의 크기를 산출하였다. 한편 복사열 및 불꽃의 크기에 대한 피해결과 분석을 동시에 수행하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권1호
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• pp.72-78
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• 2020

본 연구에서는 휘발유가 저장되어 있는 탱크의 화재폭발로 인해 인적 및 재산피해의 규모 사례를 통해 화재 위험성을 확인하고, 인접탱크에 미치는 복사열 영향을 평가하여 안전이 확보되는데 필요한 보유공지를 제시하고자 한다. 경기북부지역의 환경조건(풍속, 기온)에 따른 유류저장탱크 화재 시 방출되는 복사열(최대 방출량)이 인접탱크에 미치는 영향을 평가하기 위해 시뮬레이션을 적용하였다. 연구결과, 유류저장탱크 화재 시 방출되는 복사열은 최대풍속에 의해 약 1.9배 증가하고 최대기온에 의해 약 700~800 kW 범위에서 차이가 발생되는 것을 확인하였고, 시설 중 직경 28.4 m, 높이 8.5 m의 유류저장탱크 화재 시 약 34.4 m의 보유공지 확보가 필요하다. 향후 다양한 환경조건을 적용하여 휘발유 저장탱크 화재로 인해 방출되는 복사열을 평가하고 이를 통해 구체적이고 정량적인 보유공지 확보에 대한 추가연구가 요구된다.

• 터널과지하공간
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• 제8권2호
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• pp.107-117
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• 1998

In the case of a fire disaster in a uni-directional road tunnel, it is important to determine the critical ventilation velocity to prevent the backflow travelling toward the tunnel exit where vehicles are stopped. The critical ventilation velocity is horizontal velocity to prevent hot smoke from moving toward the tunnel exit. According to Froude modelling, the model tunnel whcih was 300mm in diameter and 21 m in length was made of acryl tubes. Inner section of acryl tubes was clothed with polycarbonate. 1/20 scaled model vehicles were installed to simulate the situation that vehicles are stopped in the tunnel exit. Methanol in a pool type burner was burned in the middle of tunnel to simulate a fire hazard. In this study, the basis of determining the critical ventilation velocity is the ventilation flow rate that is able to maintain the allowable CO concentration in the tunnel section. We assumed that the allowable CO concentration was backflow dispersion index. Futhermore, We intended to find out CO distribution and temperature distribution according as we changed ventilation velocity. The results of this study were that no backflow happened when ventilation velocity was 0.52 m/s in the case of 5.75 kW. If we adapt these results of a fire disaster releasing 10MW heat capacity in real tunnel which is 400m in length, no backflow happens when ventilation velocity is 2.31m/s. After we figured out dimensionless heat release rate and dimensionless ventilation velocity of model test and those of real test to verify experimental correctness, we tried to find out correlation between experimental results of model tunnel and those of real tunnel.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.644-648
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• 2019

본 연구에서는 구획 공간에서 가솔린 화재 시 내벽의 열전도 계수 변화에 따른 열유동 현상에 관한 기초 연구를 수행하였다. 이를 위해서 내벽의 열전도 계수가 $0.18W/m{\cdot}K$인 내화보드의 재질로 구성된 가로 0.4 m, 세로 0.6 m, 높이 0.6m인 축소된 구획공간을 제작하였으며, 개구부 면적이 $0.12m^2$이고 연료 팬의 크기가 $0.01m^2$인 조건에서 가솔린 화재실험을 수행하여 높이 0.37 m 국부지점의 온도와 총괄 발열량을 산출하였다. 벽면 열전도 계수 변화가 구획 공간 내부의 온도 분포에 미치는 영향을 분석하기 위해서 화재해석 프로그램인 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 사용하여 동일한 발열량 조건에서 온도분포 측정값과 해석결과를 비교하였다. 그 결과 최대 발열량이 4.8 kW인 정상상태 구간에서 온도분포 예측 값이 10 % 이내로 일치하는 것을 확인하였으며, 벽면 열전도 계수가 $0.1W/m{\cdot}K$에서부터 $100W/m{\cdot}K$까지 증가한 결과 벽면의 평균 온도는 약 71% 정도 감소되는 것으로 예측되었다.

• 터널과지하공간
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• 제14권4호
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• pp.269-274
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• 2004

본 연구에서는 터널에서 화재 발생시 역기류의 위치를 결정하기 위하여 축소실험을 실시하였다. Froude 상사를 사용하여 1/20로 축소된 모형터널에서 실험을 실시하였으며 가연물질로는 에탄올을 사용하였다. 한 변의 길이가 8-16cm의 화원을 사용하였으며 발열량은2.47-12.30㎾이다. 터널 단면의 종횡비(터널높이/터널폭)가 증가할수록 역기류를 제어하기 위해 더 큰 배연 풍속이 요구됨을 확인하였다. L$_{B}$$^{*}$ ＜5일 때 역기류를 막기 위한 배연속도가 0.25승에서부터 발열량에 비례하여 증가한다. L$_{B}$$^{*}$ $\geq$5에서는 발열량의 0.3승에 비례한다.